触屏输入归一化：跨设备手感统一方案

文章摘要

触屏输入归一化是为了解决不同设备屏幕尺寸、分辨率差异导致的操作不一致问题。核心流程包括：获取原始触点坐标和移动距离，结合设备DPI计算物理滑动距离，再通过归一化映射到统一标准（如固定参数或[0,1]区间）。实现时需注意DPI默认值、灵敏度调节和分辨率适配。其本质是将物理滑动距离转换为一致的游戏操作参数，确保跨设备操作公平性和手感统一。

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一、为什么要归一化？

不同设备的屏幕尺寸、分辨率、DPI（每英寸像素数）各不相同。
如果直接用原始的Touch坐标或DeltaPosition，
会导致同样的手指滑动距离在不同设备上游戏内表现不一致（如转向角度、角色移动距离等）。

归一化的目标：
让“物理滑动距离”在所有设备上都能映射为一致的游戏内操作效果，保证公平和手感统一。

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二、归一化的常用流程

1. 获取原始输入数据

   • Touch.position：当前触点坐标（像素）
   • Touch.deltaPosition：本帧触点移动的像素距离

2. 计算物理滑动距离

   • 需要知道设备的DPI（dots per inch，像素密度）
   • 物理距离 = 像素距离 / DPI（单位：英寸）

3. 归一化到统一标准

   • 通常将物理距离（如1英寸）映射为固定的游戏内参数（如转向10度、移动100单位等）
   • 也可以归一化到[0,1]区间，后续再乘以灵敏度参数

4. 结合分辨率适配

   • 有些游戏会用屏幕宽高比、分辨率缩放因子进一步修正，确保在超宽屏、刘海屏等设备上表现一致

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三、伪代码示例（Unity为例）

// 获取Touch输入
Touch touch = Input.GetTouch(0);

// 获取设备DPI
float dpi = Screen.dpi;
if (dpi == 0) dpi = 160f; // 部分设备获取不到DPI，设默认值

// 计算物理滑动距离（单位：英寸）
Vector2 deltaPixel = touch.deltaPosition;
Vector2 deltaInch = deltaPixel / dpi;

// 归一化到[0,1]区间（以屏幕宽为基准）
float screenWidthInch = Screen.width / dpi;
Vector2 normalizedDelta = deltaInch / screenWidthInch;

// 或者直接用物理距离乘以灵敏度
float sensitivity = 10f; // 游戏内灵敏度参数
Vector2 gameDelta = deltaInch * sensitivity;

// 用于转向/移动
float yaw = gameDelta.x; // 横向滑动控制转向
float pitch = gameDelta.y; // 纵向滑动控制视角

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四、注意事项

• DPI获取失败时要有默认值（如160/240/320），否则部分设备会异常。
• 灵敏度参数建议可调，适配不同玩家习惯。
• 分辨率适配：极端分辨率下可用屏幕宽高比修正归一化因子。
• 多指操作时要分别归一化每个触点。

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五、总结金句

触屏输入归一化的本质，是将不同设备的物理滑动距离统一映射到一致的游戏内操作参数，保障手感一致和公平体验。

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下面分别为你详细说明iOS/Android原生代码、Unity/UE实现细节，以及灵敏度调优建议，方便你在实际开发中参考。

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一、iOS 原生代码（Objective-C/Swift）

1. 获取Touch位置和delta

// 在UIView或UIViewController中
- (void)touchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    UITouch *touch = [touches anyObject];
    CGPoint current = [touch locationInView:self.view];
    CGPoint previous = [touch previousLocationInView:self.view];
    CGPoint delta = CGPointMake(current.x - previous.x, current.y - previous.y);

    // 获取屏幕DPI（PPI）
    CGFloat dpi = [UIScreen mainScreen].scale * 163; // iPhone标准PPI为163
    // 物理距离（英寸）
    CGFloat deltaXInch = delta.x / dpi;
    CGFloat deltaYInch = delta.y / dpi;

    // 归一化（以屏幕宽为基准）
    CGFloat screenWidthInch = self.view.bounds.size.width / dpi;
    CGFloat normalizedDeltaX = deltaXInch / screenWidthInch;
    CGFloat normalizedDeltaY = deltaYInch / screenWidthInch;

    // 灵敏度调节
    CGFloat sensitivity = 10.0;
    CGFloat gameDeltaX = deltaXInch * sensitivity;
    CGFloat gameDeltaY = deltaYInch * sensitivity;

    // 使用gameDeltaX/gameDeltaY进行游戏内操作
}

2. 注意事项

• iPad、iPhone的PPI不同，可根据机型适配。
• [UIScreen mainScreen].scale * 163 适用于大部分iPhone，iPad为132，iPhone Plus为401等。

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二、Android 原生代码（Java/Kotlin）

1. 获取Touch位置和delta

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    switch (event.getAction()) {
        case MotionEvent.ACTION_MOVE:
            float currentX = event.getX();
            float currentY = event.getY();
            float deltaX = currentX - lastX;
            float deltaY = currentY - lastY;

            // 获取DPI
            DisplayMetrics metrics = getResources().getDisplayMetrics();
            float dpi = metrics.xdpi; // 或 metrics.ydpi

            // 物理距离（英寸）
            float deltaXInch = deltaX / dpi;
            float deltaYInch = deltaY / dpi;

            // 归一化
            float screenWidthInch = metrics.widthPixels / dpi;
            float normalizedDeltaX = deltaXInch / screenWidthInch;
            float normalizedDeltaY = deltaYInch / screenWidthInch;

            // 灵敏度调节
            float sensitivity = 10.0f;
            float gameDeltaX = deltaXInch * sensitivity;
            float gameDeltaY = deltaYInch * sensitivity;

            // 使用gameDeltaX/gameDeltaY进行游戏内操作

            lastX = currentX;
            lastY = currentY;
            break;
    }
    return true;
}

2. 注意事项

• metrics.xdpi/ydpi 获取的是物理DPI，部分国产机型可能不准确，建议做容错处理。
• 灵敏度参数建议可调。

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三、Unity 实现细节（C#）

void Update() {
    if (Input.touchCount > 0) {
        Touch touch = Input.GetTouch(0);
        Vector2 deltaPixel = touch.deltaPosition;

        float dpi = Screen.dpi;
        if (dpi == 0) dpi = 160f; // 容错

        Vector2 deltaInch = deltaPixel / dpi;
        float screenWidthInch = Screen.width / dpi;
        Vector2 normalizedDelta = deltaInch / screenWidthInch;

        float sensitivity = 10f;
        Vector2 gameDelta = deltaInch * sensitivity;

        // 用gameDelta.x/gameDelta.y进行转向或移动
    }
}

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四、Unreal Engine 实现细节（C++/Blueprint）

1. C++ 示例

// 在PlayerController或Pawn中
FVector2D LastTouchPos;

void AMyPlayerController::SetupInputComponent()
{
    Super::SetupInputComponent();
    InputComponent->BindTouch(IE_Repeat, this, &AMyPlayerController::OnTouchMoved);
}

void AMyPlayerController::OnTouchMoved(const ETouchIndex::Type FingerIndex, const FVector Location)
{
    FVector2D Current(Location.X, Location.Y);
    FVector2D Delta = Current - LastTouchPos;

    float DPI = GetViewportDPIScale(); // UE4有DPI缩放
    if (DPI == 0) DPI = 1.0f;

    FVector2D DeltaInch = Delta / DPI;
    float ScreenWidthInch = GEngine->GameViewport->Viewport->GetSizeXY().X / DPI;
    FVector2D NormalizedDelta = DeltaInch / ScreenWidthInch;

    float Sensitivity = 10.0f;
    FVector2D GameDelta = DeltaInch * Sensitivity;

    // 用GameDelta进行游戏内操作

    LastTouchPos = Current;
}

2. Blueprint

• 使用“Get Input Touch State”节点获取位置，自己保存上帧位置，做差分。
• 用“Get DPI Scale”节点获取DPI缩放，做归一化和灵敏度乘法。

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五、灵敏度调优建议

1. 灵敏度参数可调：提供给玩家设置（如1~20），并在游戏内实时生效。
2. 分档/非线性调节：低灵敏度时更精细，高灵敏度时响应更快，可用曲线映射而非线性放大。
3. 不同操作分开调节：如转向、瞄准、移动等分别设置灵敏度。
4. 适配不同设备：可根据设备类型、屏幕尺寸、DPI自动推荐初始灵敏度。
5. 极端情况容错：DPI获取失败时用默认值，防止灵敏度异常。
6. 动态灵敏度：如根据滑动速度动态调整灵敏度，慢速更精细，快速更灵敏（可选进阶功能）。

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六、总结

• 归一化：用物理距离（像素/DPI）统一映射到游戏内参数。
• 灵敏度：乘以可调参数，适配不同玩家和设备。
• 平台实现：iOS/Android/Unity/UE均有对应API，注意DPI容错和多指支持。